Лекарственные препараты, которые были созданы вследствие направленной трансформации веществ природного происхождения относятся к первому поколению. Препараты второго поколения получены уже благодаря методу направленного скрининга. Современная стратегия поиска новых фармакологических препаратов базируется на четком представлении о молекулярном механизме действия определенных химических соединений, а также на знании этиологии, патогенеза и методов коррекции определенных патологических состояний. И препараты первого поколения, и лекарственные вещества, относящиеся ко второму поколению, созданы эмпирическим путем, а анализ результатов эмпирического метода является базовой основой для разработки теорий дальнейшего направленного поиска лекарственных веществ. Препараты третьего поколения появились благодаря рациональному созданию структуры вещества с учетом ряда факторов (гидрофобных, гидрофильных, биохимических, фармакокинетических, электронных и пространственных). К лекарственным веществам четвертого поколения относятся те, которые были синтезированы после предварительного математического прогнозирования их химической структуры с учетом накопленных данных. На примере различных поколений фармакологических препаратов отлично прослеживается постепенный переход от эмпирического метода поиска к направленному.
Вычислительные и информационные методики конструирования новых лекарственных препаратов заслуживают особого упоминания. Сам процесс конструирования включает два основных этапа: математически обоснованное предположение о самом факте суще^ ствования перспективного лекарственного вещества и последующего отсеивания наименее перспективных. После этого приступают к доклиническим испытаниям реальной биологической активности сконструированных веществ. Вычислительные методы применяются как для выявления наиболее активного препарата в заданной группе, так и для выявления принципиально новых фармакологических веществ. Связь между химической структурой молекулы определенного вещества и биологической активностью определяется различными математическими моделями. Биологическое действие является аддитивной суммой влияния таких факторов, как концентрация вещества, необходимая для проявления биологического эффекта, параметры, определяющие физико-химические свойства вещества.